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Umfassende Analyse bietet viele Vorteile © APA (Hochmuth)
Umfassende Analyse bietet viele Vorteile © APA (Hochmuth)

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Neue Methode prüft Lebens- und Futtermittel auf 1.400 Schadstoffe

10.09.2020

Diese Meldung ist Teil einer wöchentlichen Zusammenfassung für den APA-Science-Newsletter Nr. 32/2020 und nicht zwingend tagesaktuell

Forscher der Universität für Bodenkultur (Boku) Wien haben mit Kollegen eine neue Methode entwickelt, die Lebens- und Futtermittel in kurzer Zeit gleichzeitig auf 1.400 verschiedene Schadstoffe analysieren kann. Innerhalb von 42 Minuten können damit mehr als 700 verschiedene Schimmelpilzgifte, 500 Pestizide, 150 Tierarzneistoffe und 50 Pflanzentoxine erfasst werden, teilte die Boku mit.

Für viele Schadstoffe gibt es gesetzliche Regelungen für die maximale Konzentration in Lebens- und Futtermitteln. Man wisse aber sehr wenig über das Auftreten von potenziell toxischen sekundären Stoffwechselprodukten, die zum Beispiel von Pflanzen und Schimmelpilzen gebildet werden, erklärte Rudolf Krska, Leiter des Instituts für Bioanalytik und Agro-Metabolomics der Boku und Bereichsleiter beim Kompetenzzentrum für Lebens- und Futtermittelsicherheit (FFoQSI). Diese könnten mit dem neuen Verfahren nun breit erfasst werden.

Echte Risikoanalyse durch großes Spektrum

Im Gespräch mit der APA verweist der Experte auf einen weiteren Vorteil der nun möglichen umfassenden Analyse: Auch wenn einzelne Werte unter dem jeweils gesetzlichen Grenzwert seien, "kann eine Probe aber in Summe doch einige Milligramm an Schadstoffen enthalten. Da stellt sich dann die Frage, was das additiv bzw. synergistisch für eine toxikologische Bewertung bedeutet". Durch die Erfassung eines so großen Spektrums an Schadstoffen ermögliche die neue Methode eine echte Risikoanalyse bei Lebens- bzw. Futtermitteln.

Als Beispiel nennt er das östrogene Potenzial von Futtermitteln wie Soja, das von Phytoöstrogenen über Mykotoxine bis zu Pestiziden reicht. "Dafür ist dieser ganzheitliche Ansatz wichtig", so Krska.

Es gebe in der Analytik auch immer wieder unerwartete Ergebnisse, verweist Krska auf eine Anfrage aus Südafrika, wo Rinder eigenartige neurologisch bedingte Krankheitssymptome aufwiesen. Es stellte sich heraus, dass sie mit Junggerste gefüttert wurden, die mit einem speziellen Schimmelpilz aus der Gattung Aspergillus kontaminiert war, der das Mykotoxin Patulin produzierte. "Das kommt normalerweise nur in Fruchtsäften vor und niemand schaut üblicherweise in Futtermitteln nach, ob Patulin enthalten ist", erklärte der Chemiker. Auch durch den Klimawandel könne es zum Auftreten von Toxinen kommen, die bisher nur aus anderen Regionen bekannt waren.

Aufspüren von maskierten Mykotoxinen

Das neue Verfahren kann auch sogenannte maskierte Mykotoxine aufspüren, die mit normalen Analysemethoden nicht erfasst werden. Laut Krska sind resistente Getreidesorten in der Lage, Mykotoxine zu entgiften, indem sie etwa ein Zuckermolekül an die giftige Verbindung daranhängen. So schaden die Schimmelpilzgifte nicht mehr der Pflanze, sie könnten aber dann im Magen-Darmtrakt von Tieren und Menschen durch enzymatische Spaltung wieder freigesetzt werden und zu Vergiftungserscheinungen führen.

Das sei auch für die Lebensmittelindustrie von Relevanz, wo große Firmen wie der italienische Nahrungsmittelkonzern Barilla, mit denen die Boku-Forscher kooperieren, "keine Überraschungen haben wollen, sondern wissen wollen, was prinzipiell drinnen sein könnte". Aus diesem Grund haben die Wissenschafter die Methode so vereinfacht, dass die hohe Zahl an zu prüfenden Substanzen keinen größeren Aufwand verursache. "Wir können damit einen Beitrag leisten, ganzheitlich abzubilden, was in Lebens- und Futtermitteln vorkommt", so Krska.

Nachweis von Pyrrolizidalkaloiden

Das gilt auch für toxische Stoffwechselprodukte von Pflanzen, verweist der Experte etwa auf die riesige Palette an Alkaloiden, insbesondere die sogenannten Pyrrolizidinalkaloide. Diese können etwa Tees oder Produkte der Traditionellen chinesischen Medizin (TCM) verunreinigen, aber auch in Honig vorkommen, und werden ebenfalls mit dieser Methode erfasst.

Die mit dem FFoQSI entwickelte Technik baut auf einer an der Boku entwickelten Plattform auf, bei der Hochdruckflüssigkeits-Chromatographie und Tandem-Massenspektroskopie zum Einsatz kommen. Sie wird bereits vom Firmenpartner des Kompetenzzentrums, dem niederösterreichischen Futtermittelzusatz-Erzeuger Biomin, angewendet.

"Was die gesamte Palette an Biotoxinen betrifft, die von Pilzen, Pflanzen oder Bakterien gebildet werden, kann man sagen, dass ein durch dieses Verfahren überprüftes Lebens- oder Futtermittel bedenkenlos genossen werden kann", betonte Krska. Die Methode sei aber nicht in der Lage, sämtliche Substanzen abzubilden, die potenziell gefährlich sind. Das betrifft etwa einige Substanzen wie Glyphosat, die aus methodischen Gründen noch nicht erfasst werden können. Die Wissenschafter wollen die Methode aber noch ausbauen, weitere Substanzen miteinbeziehen und noch schneller machen.

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